GPS V2模块使用说明V10.pdf

GPS V2 模块用户手册 GPS V2 模块用户手册 2010-4-8 V1.0 2010-04-08 相广超 制作 哈尔滨祥鹏科技有限公司 网址：电话：0451-87572303 1 2 目 录 目 录 一、GPS模块简介.3 二、GPS模块配件清单.4 三、GPS主芯片简介.5 四、硬件接口说明.7 五、硬件连接方法.8 六、PC机软件的使用方法.12 七、51 单片机例程使用方法.23 八、ARM9 开发板测试程序使用方法.24 九、注意事项.25 十、GPS启动方式介绍.25 一、一、GPS 模块简介模块简介 该 GPS 模块是天祥电子继 2009 年 9 月推出的第一版 GPS 模块后，又新推出的一款多功能的 GPS 开发工具。模块仍然采用世界顶级的 GPS 芯片ublox NEQ-5Q 做为核心，优化了 PCB 布局和布线，使信号更稳定，定位更迅速。模块由顶板和底板组成，采用直插式结构，顶板有 TTL 电平的串口，可以直接和各种微处理器连接，预留了 ARM 开发板（TX2440A）的接口，顶板也可以直接插在51STAR 单片机实验箱上；底板有串口，USB 接口，5V 电源接口，可方便的和电脑连接，即使电脑没有串口，也可以通过 USB 接口做开发。模块新增加了后备电池，采用日本进口的精工 3V 可充电扭扣电池，后备电池可以在 GPS 模块断电后保存当前的星历，两小时之内再次启动 GPS 模块，可实现 1秒钟快速定位。3V 可充电钮扣电池 3 4 二、二、GPS 模块配件清单模块配件清单 配件清单：配件名称 数量 说明 GPS V2 顶板 1 块 GPS V2 底板 1 块 GPS 有源天线 1 条 5V 直流电源 1 块 交叉串口线 1 条 USB 线 1 条 5P 排线 1 条 连接 TX2440A 开发板 杜邦线 4 根 连接单片机开发板 资料光盘 1 张 配视频教程 铜柱 4 对 用于固定模块 光盘资料清单：内容 说明 GPS 模块测试程序（51）适用于 51 单片机的程序 GPS 模块测试程序（ARM9）适用于 TX-2440A 开发板的程序 U-blox 芯片资料 u-blox 原厂 PDF 手册 GPS 模块用户手册 模块使用说明 GPS 模块原理图 顶板，底板原理图 GPS 数据包解析 NEMA0183 版本数据包分析 GPS 相关资料 GPS 基础知识 u-center GPS 测试评估软件，带 USB 驱动 Google Earth 谷歌地球 全球 3D 卫星地图 城际通 2007PC 破解版 语音导航软件 串口调试助手 V3.6 非常实用的串口工具 视频教程 GPS 模块使用方法和程序讲解 GPS 模块配件图 三、三、GPS 主芯片简介主芯片简介 该 GPS 模块采用瑞士 u-blox 公司的 NEO-5Q 主芯片，此芯片为多功能独立型 GPS模组，以 ROM 为基础架构，成本低，体积小，并具有众多特性。采用 u-blox 最新的KickStart 微弱信号攫取技术，能确保采用此模组的设备在任何可接收到信号的位置及任何天线尺寸都能够有最佳的初始定位性能并进行快速定位。u-blox NEO-5Q 芯片 5 6 1.主要特性：1.主要特性：50 个通道卫星接收功能 100 万个以上的相关系引擎 可同步追踪 GPS 及伽俐略导航卫星信号 提供多种接口：UART，USB，IIC，SPI 2.性能参数：2.性能参数：接收器类型：50 个接收通道 GPS L1 频率，C/A 码 SBAS：WAAS，EGNOS，MSAS，GAGAN 启动时间：冷启动 29 sec 热启动 1 sec 辅助启动 1 sec 首次定位时间：1 sec 最大更新速率：4Hz 灵敏度：冷启动 -144dBm 跟踪灵敏度-160dBm 捕获灵敏度-160dBm 定位精度：Auto 2.5m SBAS 2m 定时精度：RMS 30ns 99%和计算机连接 1.将顶板和底板连接好，注意板上标注的箭头方向要一致 2.用交叉串口线连接模块和计算机，也可以使用 USB 线连接计算机 3.打开上位机软件（后面介绍）4.连接 5V 电源，电源指示灯会亮起，数据指示灯不停的闪烁，表示 GPS 模块正在通过串口发送数据 8 上下两板箭头方向要一致 串口线、USB 线和 5V 电源连接 D1 为电源指示灯，接通电源后，D1 亮起 D2 为数据指示灯，如果有数据，D2 闪烁 二 和单片机连接 1.将顶板和底板连接好，注意板上标注的箭头方向要一致 2.用杜邦线连接 GPS 模块的 TTL 电平接口和单片机的 TTL 电平接口 3.连接 5V 电源 本图是与 TX-1C 开发板连接，TXD-P3.0 RXD-P3.1 GND-GND VCC-VCC 可以由 GPS 模块给开发板供电，也可以由开发板给 GPS 模块供电 9 三 和 51STAR 实验箱连接 1.直接将顶板插在 51 实验箱的 MP3 模块插座上即可 连接实验箱图 10 四 和 TX2440A 连接 用 5P 排线连接顶板和 TX2440A 开发板的 GPS 接口 连接 TX2440A 图 也可以用(交叉)串口线直接连接开发板的串口 1 11 六、六、PC 机软件的使用方法机软件的使用方法 一串口调试助手 一串口调试助手 1.打开串口调试助手软件，选择串口，根据自己电脑的实际串口号进行选择，默认的是 COM1；波特率?115200；校验位?NONE；数据位?8；停止位?1；打开串口。2.连接 GPS 模块上的 5V 电源，就可以看到串口调试助手中接收到的数据 12 二城际通导航软件 二城际通导航软件 1.在电脑上安装城际通 2007PC 破解版软件，并打上破解补丁 2.把显示器分辨率调到 1024X768，运行桌面上的 Raise 程序 3.选择串口号和波特率，退出程序 4.连接 GPS 模块的串口线和 5V 电源，重新进入程序 5.等待信号正常（有语音提示），便可以进行导航 选择安装路径，可以使用默认路径：点 Next，进行安装 等待安装完成会提示安装加密狗的驱动，出现下面这个窗口 我们不需要加密狗驱动，退出这个窗口 13 下面进行破解，将破解补丁文件夹中的文件解压出来（只需要其中的一个文件），放到城际通 2007 的安装目录下 运行破解补丁，出现下面这个窗口，点击开始，进行破解：破解完成后提示“文件已经被成功地补丁！10 字节被写入”14 运行桌面的 Raise 程序，屏幕分辨率会自动调整到 1024X768 第一次进入会先扫描串口，迅速点击“取消”（否则系统会冻结），直接进入程序 下图是导航界面，里面存有全中国的电子地图 点击左下角的主菜单-系统设置-GPS 设置 15 根据计算机的串口选择串口号，波特率为 9600 退出程序，再次进入，等待 GPS 信号正常，就可以在地图上定位了 我所在位置我所在位置 GPS 参数 GPS 参数 16 三ublox u-center 开发工具 三ublox u-center 开发工具 1.在电脑上安装 u-center，同时选择安装 USB 驱动程序 2.运行 u-center 程序 3.选择串口：Receiver?Port?COM1 4.选择波特率：Receiver?Baudrate?9600 5.连接 GPS 模块的串口线和 5V 电源，串口连通后，软件下方串口连接标志变成绿色并闪烁 安装 u-center 5.08，根据系统类型选择相应的 USB 驱动程序 选择安装路径 17 安装过程：安装完成后，会自动安装 USB 驱动程序。18 打开 u-center 程序，这是程序的界面：先设置串口号和波特率（9600），连接 GPS 模块 19 窗口的下面会显示串口的状态，串口正常连接时会显示：下图是信号正常后的显示画面：UTC 时间 UTC 时间 速度速度航向航向卫星数量 卫星数量 海拔高度 海拔高度 NEMA 格式数据 NEMA 格式数据 信号强度 信号强度 当前位置 当前位置 全球地图 全球地图 四谷歌地球 1.在电脑上安装 google earth 客户端，确保 internet 是连接的 2.按照上面的方法，使用 u-center 让 GPS 接收到有效数据 3.选择 File-Database Export-Google Earth Kml，导出 KML 格式文件 4.指定导出文件的保存路径和文件名，点保存 5.保存后会自动使用 Google Earth 软件找开刚保存的 Kml 文件，地图会立即定位到 GPS 所在的位置，在地图上会以粉色的线条表示当前所在位置 20 导出 KML 格式文件，默认的文件名为 u-center-Kml.kml 导出 KML 文件后，会自动打开 Google Earth，并快速在卫星地图上定位：粉线部分是我所在的位置粉线部分是我所在的位置 五使用 USB 接口 1.用 USB 线连接模块和计算机器，提示找到新硬件 2.在安装 u-center 时已经安装了 USB 驱动，这样通过 USB 就会模拟出一个串口（相当于 U 转串）3.进入设备管理器查看模拟出的串口号 4.使用以上三个软件，把串口号改成 USB 模拟的串口号 21 查看 USB 模拟出的串口号（COM4）在 u-center 中选择 COM4，波特率 9600 22 七、七、51 单片机例程使用方法单片机例程使用方法 例程源码在光盘资料-GPS 模块测试程序文件夹中 1.将例程（GPS test.hex）下载到单片机中，注意一定要先下程序，再连接模块，因为模块占用 P3.0 和 P3.1 口，下载程序时会有冲突。2.将模块和 TX-1C 开发板或 51STAR 实验箱连接 3.连接好 12864LCD，可根据自己的连线方式修改程序的 LCD 控制引脚，引脚定义在LCD.h 中。TX-1C 和 51STAR 的 LCD 引脚定义相同。3.打开开发板电源，LCD 上会显示初始化信息，观察第一个发光二极管，如果闪烁，说明 GPS 连接正确，正在接收数据。如果发光二极管不闪烁，请检查模块连接。4.等待一段时间，收到有效数据后，第二、三个发光二极管会点亮，屏幕上会显示当前日期和时间，所在位置的经度纬度；5 秒后，屏幕刷新，显示速度，航向，高度，海拔高度；每隔 5 秒钟，更换显示。初始化：第一屏：23 第二屏：八、八、ARM9 开发板测试程序使用方法开发板测试程序使用方法 1.连接 TX2440A 开发板，打开 SecureCRT 及相关工具 2.用 5P 排线连接好 TX2440A 开发板和 GPS 模块 3.将 GPS For Arm 测试程序 G4A.bin 下载到 NorFlash 中运行 4.在串口终端中就会不停的打印出日期、时间、经纬度等信息 串口显示数据图 24 九、注意事项九、注意事项 1.天线必须延伸到室外开阔处，以便接收到信号。2.如果使用 TX-1C 开发板 USB 供电，LCD 的亮度不够，显示不清楚，可以使用 GPS模块输出的 5V 电源给开发板供电，以便给 LCD 提供较大的电流。3.每次给单片机下载程序之前，先拔下 GPS 模块，下载完程序后再插上模块。4.静止时测得的速度和航向都是不准确的，当朝某个方向运行达到一定速度时，才会测得准确数据。5.接收到有效数据后，过一段时间屏幕可能又会显示初始化状态，是因为暂时的信号中断，等待一会，信号就会正常 十、十、GPS 启动方式介绍启动方式介绍 1.冷启动：GPS 首次上电的状态为冷启动，冷启动时需要下载星历，所以启动时间会比较长，本模块最快的启动时间可以达到 20-30 秒之间，如果在信号弱的地方或遇到天气不好或其他因素的影响，启动时间或长一些，有时会在一分钟以上。2.热启动：模块上增加了一块 3V 可充电后备电池，它可以用来保存模块当前的星历。在模块断电两小时内重启模块称为热启动，此时模块内已保存有星历参数，所以无需下载星历，可以快速进行定位，首次定位时间可以达到 1 秒以内 3.温启动：在有后备电池的情况下，模块断电两小时以后，而又在电池电量没有释放完之前启动，称为温启动。温启动时间较热启动要长一些，但比冷启动的时间短的多。启动时间：冷启动温启动热启动 使用 u-center 软件可以控制模块的启动方式：热启动热启动 温启动温启动 冷启动冷启动 25